高电压技术 实验报告

高电压技术实验报告

题目避雷器试验冲击电压试验学院电气信息学院

专业电气工程及其自动化

学生姓名薛原

学号年级 2011级指导教师周凯

教务处制表

二Ο一四年六月八日

实验四避雷器试验

一．实验目的：

了解阀型避雷器的种类、型号、规格、工作原理及不同种类避雷器的结构和适用范围，掌握阀型避雷器电气预防性试验的项目、具体内容、试验标准及试验方法。

二．实验项目：

1．FS-10型避雷器试验

（1）．绝缘电阻检查

（2）．工频放电电压测试

2．FZ-15型避雷器试验

（1）．绝缘电阻检查

（2）．泄漏电流及非线性系数的测试

三．仪器设备：

50/5试验装置一套水阻一只

高压硅堆一只滤波电容一只

微安表一只电压表一只

高压静电电压表一只 FS-10型避雷器一只

FZ-15型避雷器一只

四．实验接线：

图4-4 绝缘电阻测试接线图图4-5 FS型避雷器工频放

电实验接线图

（a）微安表接在避雷器处（b）微安表接在试验变压器尾端

图4-6 FZ型避雷器工频放电实验接线图

五．实验步骤：

1．FS-10型避雷器试验

（1）．绝缘电阻检查

测试接线如图4-4所示，测试前应把避雷器表面清洁干净，检查有无外伤，两端头有无松动及锈蚀。测试时避雷器应竖放，先检查兆欧表的零位和最大偏转位，然后夹好接线，以120转/分的速度匀速摇转兆欧表，读取稳定的读数；为消除表面泄露的影响，可做一屏蔽环并接于兆欧表的G端，使表面泄露不影响读数。

所测得的绝缘电阻如果小于2500MΩ，可能是避雷器瓷套密封不良引起内部受潮所至。

（2）．工频放电电压测试

测试接线如图4-5所示，试验电路中应设保护电阻R，用来限制击穿放电时的放电电流，要求将此电流幅值限制到0.7A以下，以避免放电烧坏火花间隙；控制电路应设电流速断保护，要求间隙放电后在0.5s内切断电源。电压测量可在低压侧进行，并通过变比折算出高压侧电压，试验步骤：

①检查接线正确后，接通电源；

②合上高压试验开关，匀速升压（≈2kv/s），直至避雷器击穿放电，并记录此时的电压值，然后将调压器电压降至零，断开高压试验开关；

③重复步骤②三次，每次间隔时间不小于1min，取三次放电电压平均值为此避雷器的工频放电电压；

④切断电源。

2．FZ-15型避雷器试验

（1）．绝缘电阻检查

测试方法与测FS型避雷器绝缘电阻时相同，所不同的是因FZ型避雷器火花间隙上并联有均压电阻，故所测得的值比FS型要小得多。规程中没有规定具体数值，但必须做相对比较。如果与前次比较明显偏小，则可能是避雷器瓷套密封不良引起内部受潮；如果明显增大，则可能是避雷器均压电阻接触不良或断裂所至。

（2）．泄漏电流及非线性系数的测试

测试接线如图4-6所示，注意高压硅堆的方向应使试验电压呈负极性，要求试验电压的脉动系数不大于±1.5%，一般是在回路上并接0.01～0.1μf的滤波电容C，保护电阻R应使避雷器放电时的放电电流不大于硅堆最大允许电流，应直接测量加在避雷器上的试验电压（一般用静电电压表测量），测量准确度应在3级或以上，电导电流可在图中A、B、C三处测量，以A处为优选，注意在C处测量时除避雷器外的其它试验设备的接地端应接于试验变压器的X端，并空升一次以检查其它泄露情况。电流测量准确度应在0.5级或以上，试验步骤：

①检查接线正确后，接通电源；

②合上高压试验开关，匀速升压（≈2kv/s）至U

1，记录此时的电导电流（I

1

），

然后继续匀速升压至U

2，并记录此时的电导电流（I

2

），完毕后将电压降至零，

断开高压试验开关，切断电源；

③放电，对滤波电容。一般先通过电阻放电，然后再直接放电并挂上接地线。六．实验结果：

1.FS-10避雷器实验

1）FS-10避雷器的绝缘电阻为3500兆欧大于其规格要求2500兆欧；

2）FS-10避雷器的工频放电电压为30kV；

由实验结果可知被试品FS-10避雷器是合格的。

2．FZ-15型避雷器试验

1）FZ-15型避雷器绝缘电阻为700兆欧稍大于工程参考值500兆欧；

2）FZ-15型避雷器泄漏电流的测量数据如下表

按⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛⎪

⎪⎭⎫ ⎝⎛=1212log log I I U U α取两组数据代入数值计算可得 ⎪

⎭

⎫ ⎝⎛⎪

⎭⎫ ⎝⎛=150250log 4.1013log α=0.09690.2219 =0.437 由上述分析的被试品FZ-15型避雷器合格。

实验五冲击电压试验

一.试验目的

了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求，了解其工作原理、系统组成、具体结构以及相关操作。明确冲击电压试验的有关注意事项，掌握完整的操作流程和操作技能，初步具备开展相关实验任务的能力。

二．实验项目

通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电

三．实验说明

1.冲击电压在系统中的存在形式和表现

因雷电的影响会在电力系统中产生大气过电压，有两种基本形式，即直击雷过电压与感应雷过电压，它们都表现为一段作用时间很短的过电压脉冲波。这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作，从而形成冲击截波。如果过电压幅度很大，其波头上升很快，引发的绝缘子闪络或者避雷器动作就可能发生在波头部分，将形成冲击陡波。

因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因，使系统状态改变，引发过度过程，可能产生涌动的电压升高，形成操作冲击波。它是一种作用时间较长的过电压波。

2.冲击电压的特点

雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波，具有单极性，一般为负极性，如果引起放电，其产生的冲击电流很强。

冲击截波对电感线圈类设备可能造成更严重的威胁，而冲击陡波对绝缘子内绝缘的威胁更大。

操作冲击波的能量来自于系统内部，其作用时间比雷电波长很多，持续的能量积累造成的损害可能比雷电波更为严重。

3.冲击电压的波形及其参数

大自然的雷电波或实际的操作波并不一致，但为了便于研究和工程应用，对统计结果进行优化和标准化，形成工程上应用的标准冲击波，主要包括以下四种：（1）雷电冲击电压全波

波形: